La discopathie dégénérative (DD) et la douleur lombaire (DL) connexe sont des problèmes de santé persistants touchant 80 % des personnes à un moment donné de leur vie. La DL est la principale cause d’années vécues avec une invalidité dans le monde depuis 1990 est demeure un problème de santé publique considérable. La DD se définit par la perte de fonction du disque intervertébral. Ces disques absorbent les chocs entre chaque vertèbre pour assurer la flexibilité de la colonne. Il est donc important de détecter la perte de fonction pour prévenir la progression de la DL. Cela peut se faire en identifiant les biomarqueurs de dégénérescence des disques intervertébraux.
But
Les marqueurs biologiques ou simplement « biomarqueurs » sont essentiels pour aider à identifier et diagnostiquer un problème médical ou un état biologique. Il peut s’agir par exemple des taux de certaines substances dans le sang, dans l’urine ou dans différents tissus, qui peuvent ou non varier avec le temps en fonction de la progression de la maladie. Mieux comprendre la maladie en étudiant les biomarqueurs peut aider à élaborer des solutions diagnostiques ou thérapeutiques. L’objectif de cette étude est d’identifier de nouveaux biomarqueurs spécifiques, de caractériser les traits observables ainsi que l’abondance de populations cellulaires distinctes dans le tissu discal humain dégénéré et non dégénéré.
Méthodologie
L’équipe de recherche de Dr Haglund a utilisé une technique particulière appelée « séquençage des ARN sur cellules uniques » ou sc-RNA-seq pour analyser l’expression génétique dans les cellules du disque dans les régions anatomiquement distinctes et en comparant avec la pathologie. Les cellules ont rapidement été isolées et immédiatement préparées pour le séquençage de l’ARN. Cette technique permet de découvrir l’expression génique endogène ou interne des cellules du disque et donc d’identifier les différences entre des cellules individuelles. Les analyses génétiques permettent d’apprendre plus sur les fonctions moléculaires, les processus biologiques et les facteurs de transcription contrôlant le taux d’expression génique selon le type de cellule et l’état de dégénération. L’expression génique et protéique de certains gènes sélectionnés a validé les résultats.
Résultats
Les données du séquençage des ARN en provenance de disques humains dégénérés et non dégénérés reposent sur la cartographie des cellules présentant des profils similaires d’expression génique dits « en grappes ». Cela permet de nommer et de numéroter les populations cellulaires distinctes dans le disque humain. La cartographie des cellules permet d’identifier les interactions qui se produisent dans les cellules en fonction des gènes et des protéines qui sont exprimés. Ainsi, l’équipe de recherche a pu identifier les relations entre les groupes identifiés et les fonctions cellulaires primaires de la régulation de la matrice, les réactions au stress, le cycle cellulaire et plus encore. Plus précisément, les chercheur.e.s dressent une liste de biomarqueurs spécifiques au type de cellule et une liste de gènes prédictifs de la DD.
À retenir
Cette étude apporte de nouvelles perspectives sur les phénotypes des cellules du disque ainsi que sur les biomarqueurs potentiels de la discopathie dégénérative et de la lombalgie. Ces résultats offrent une base pour la recherche visant à comprendre le rôle des cellules dans les disques pour la progression de la dégénérescence du disque intervertébral et la douleur lombaire qui y est associée. Ces travaux sont très prometteurs pour l’amélioration des possibilités diagnostiques et thérapeutiques.
